【基础】秒解DP神器,你值得拥有

解决动态规划的基本步骤,分别是:设置状态、枚举子问题,更新答案

其实,这每一步都不是那么好做到的,需要有足够的经验和相关数学知识来得出并化简动态转移方程,这对入门选手是很不友好的。

今天,我来介绍一种秒解DP的方法,适合入门选手快速熟悉动态规划问题,并逐步积累经验。

他就是——

搜索!
搜索!

搜索!

你可能会好奇:动态规划思想不就是要解决搜索算法时间复杂度过高的问题吗?这里怎么反而用搜索来解决动态规划问题了呢?

当然,这里的搜索并不是普通的搜索,而是记忆化搜索。

我们还是用01背包问题为例子,来讲解一下记忆化搜索的原理和实现方法。

01背包问题

搜索程序显然是很容易就能写出来的,核心代码如下:

搜索程序

这段代码中,step表示当前处理到那个物品,v表示背包已用的容量,sum表示当前背包内物品总共的价值。搜索过程分当前物品选或不选进行递归。

这代代码的时间复杂度是O(2^N),显然很难接受。

这时候,我们可以换一个搜索思路,把尾递归换成首递归。

参考一下代码:

首递归

这段代码也是很好理解的,step表示当前处理的物品,v表示当前背包剩下的容量。

但是,这么修改后时间复杂度也是O(2^N)的,并没有优化,怎么办呢?

我们观察代码,发现每层循环的自变量是step和v,因变量是返回值tmp。很显然,一旦step和v确定了,返回值tmp也就确定了。

这么说来,我们是不是开一个二维数组把tmp的值存下来,就只需要计算一次就好了,省事。

核心代码如下:

记忆化搜索

注意,f数组的初值为-1。

那么,这么处理后,代码的时间复杂度还是O(2^N)吗?

我们发现,如果f[step][v]不是-1(也就是已经得出了应该的返回值是),就会直接返回,不会再继续递归。那么,最坏情况下就是把f数组的每个值都算出来罢了。时间复杂度为O(NV),和用for循环实现的时间复杂度是一样的,但由于搜索需要递归压栈,可能常数会大一点。

记忆化搜索解决动态规划问题是很容易理解的。我们只需要按照写搜索的方法先写一个程序,然后找到自变量(其实就是递归参数)和因变量(每一层递归的返回值),就能快速实现记忆化搜索的程序。

【信息学竞赛从入门到巅峰】,一个专注于分享OI/ACM常用算法及知识的公众号。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,189评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,577评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,857评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,703评论 1 276
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,705评论 5 366
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,620评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,995评论 3 396
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,656评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,898评论 1 298
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,639评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,720评论 1 330
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,395评论 4 319
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,982评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,953评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,195评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 44,907评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,472评论 2 342